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随着便携电子设备的尖端化和电动汽车的逐步发展，锂离子二次电池面临高比容量、长循环寿命、高倍率性能以及安全问题的要求和挑战。目前商业化的锂离子电池多采用石墨作为负极材料，较低的比容量（LiC6,372 mAh/g）及存在的安全隐患难以满足相关产业的发展需求。在人们研究的可以替代石墨的负极材料中，锡负极材料以其较高理论比容量（Li22Sn5,994 mAh/g）、合适的嵌锂电位（0.3-0.8 Vvs.Li/Li+）、资源丰富，安全性好等优点引起了人们极大的关注。但是，锡在进行脱嵌锂反应过程中伴随着较大的体积变化（高达300％），造成电极材料的破坏、粉化和剥离，以致与集流体失去电接触，从而导致容量的迅速衰减，循环性能变差。研究表明，通过薄膜化、纳米化和复合化等方法可以抑制锡的体积膨胀问题，使锡的电化学性能得以提高。本文从薄膜化、纳米化和复合化方面着手，采取磁控溅射的方法（MS）制备了锡、锡-铝复合薄膜，并研究了其电化学性能。 本研究主要内容包括：⑴通过XRD、SEM方法表征了Sn薄膜的结构和形貌，并研究了时间、功率对Sn薄膜电化学性能的影响。结果表明：随着溅射功率的增大、溅射时间的延长，组成锡薄膜的粒子就越大。当溅射时间30 min，溅射功率50W时，电化学性能最优，以200mA/g充放电，循环50周后，放电比容量保持在381.1mAh/g。⑵为了改善锡薄膜的电化学性能，采用共溅的方法制备了平面和三维网状结构的Sn-Al复合薄膜。通过XRD、SEM、EDX等方法对Sn-Al薄膜的结构、形貌及组成进行表征，并研究了基底（铜箔、泡沫铜）对复合薄膜电化学性能的影响。研究结果表明：以600mA/g充放电，循环50周后，三维网状结构复合薄膜放电比容量是410mAh/g，而平面复合薄膜的放电比容量仅为216mAh/g，此外，三维结构的复合薄膜也有着较好的倍率性能。较好的电化学性能归因于泡沫铜具有三维网状结构，表面粗糙度较大，不仅增大了薄膜与基底的结合力，提高了锂离子的扩散系数，而且为锡薄膜的体积变化提供容纳的空间，提高了复合薄膜的电化学性能。⑶为了进一步改善Sn-Al复合薄膜的电化学性能，采用共溅的方法制备了不同Al含量的Sn-Al复合薄膜（Sn、Sn-18wt% Al、Sn-33wt% Al），并对其进行电化学性能测试。研究结果表明：不同Al含量对Sn、Sn-18wt%Al、Sn-33wt%Al薄膜结构和形貌有一定影响；电化学测试表明，以600mA/g进行充放电测试，循环60周后，Sn-18 wt% Al复合薄膜可逆容量高达460mAh/g，倍率性能在3000mA/g下放电比容量为448mAh/g，表明Sn-Al复合薄膜循环性能和倍率性能都较好。较好的电化学性能归因于Sn-18 wt%Al复合薄膜的核壳结构，即铝包覆在锡核形成的核壳结构，由于Sn、Al具有不同的嵌锂电位，一定程度上缓解了Sn、Al的体积膨胀问题，从而提高了电化学性能。